一种智能捡球机器人制造技术

一种智能捡球机器人，包括底盘移动装置，滚筒收集装置，传送装置，电控装置和球箱，其中底盘移动装置包括电机箱及内部电机、左右轮；其中智能捡球机器人由滚筒收集装置收集球，并送入球箱，电控装置用于控制内部电机运转，底盘移动装置用于使所述智能捡球机器人朝向需要的方向移动。本发明专利技术结构简单，仅有三个动力源，稳定性好，并涵盖了视觉识别定位、路径规划、智能避障功能，具有较高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能捡球机器人
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种智能捡球机器人。
技术介绍
在乒乓球训练中，多球训练是一种可以有效提高训练者击球技巧和身体素质的乒乓球训练方法，然而，散落在地面上的乒乓球必须及时收集避免运动员踩到,避免出现安全问题,并且训练的球的数量是有限的,也要收集起来重复利用,这时如果人工来捡球将会有很大的工作量并且效率很低,因此设计一种应用于此领域能够实现自动收集乒乓球的机器人可以减小工作人员的工作量,还可以使乒乓球馆顺应现在的大趋势更加的智能化。目前市场上的乒乓球的收集器极少,大多为三种类型,第一种滚筒式乒乓球捡球器；第二种按压式乒乓球捡球器；第三种网兜式乒乓球捡球器，这三种乒乓球捡球器都需要人工操作，对于球桌下的乒乓球更是要弯腰捡取，捡球的劳动强度没有很好的改善，随着人工智能的发展和物联网时代的到来，更加高效的捡球机器人的出现是必然的趋势。国内对于捡乒乓球机器人的研究还在起步阶段，没有成熟的系统成果，目前的研究主要集中于机器人的机械结构设计和乒乓球的检测识别等几个方面。许东伟等人[6]设计了一种以ARM作为主控制器的自动捡球机器人。该捡球机器人采用风扇产生的吸力来实现捡球。该捡乒乓球机器人存在能耗大、噪音大、稳定性差等缺陷。张萌设计了一种乒乓球训练自动捡球机器人，包括：可移动的机器人本体，机器人本体上安装有视觉传感器；机器人本体的一端安装有捡球装置，另一端安装有存储装置，存储装置与捡球装置之间安装输送装置；捡球装置包括捡球壳体，捡球壳体的前部设置捡球壳体进球口，后部设置捡球壳体出球口；捡球壳体内转动安装转轴，转轴上安装捡球挡板；输送装置包括输送槽体，输送槽体转动安装有输送轴，输送轴上安装螺旋叶片；通过视觉传感器感应乒乓球的位置，驱动机器人本体移动，当乒乓球抵靠捡球壳体进球口时，利用捡球挡板将乒乓球推入到捡球壳体并移动到输送通道内，继而经螺旋叶片推动到存储装置。但此机器人结构复杂，稳定性差，实用性不高。在捡球机器人这一大类中，国内对于捡网球机器人的研究较多，方向大多集中在机械臂的设计、机器视觉和路径规划几个方面，研究内容更多的是球和障碍物的识别分类、路径的选择以及运动控制。由于国内需求巨大，捡乒乓球机器人的研究还有待更进一步深入。在国外，对于捡乒乓球机器人的研究也略为有限。SeongHoYeon等人设计了一款包括乒乓球检测、环境感知、导航和乒乓球拾取模块的完整系统，缺点是没有实现定位和捡球顺序规划功能，且结构复杂，实用性不高。总的来说，目前对于捡球机器人的研究主要是从机器视觉、捡球机械手的设计、路径规划以及机器人机械结构的设计等方面展开，还有很大的发展空间。
技术实现思路
本专利技术专利的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种智能捡球机器人。本专利技术专利的具体技术方案为：一种智能捡球机器人，所述智能捡球机器人包括底盘移动装置，滚筒收集装置，传送装置，电控装置和球箱，其中底盘移动装置包括电机箱及内部电机、左右轮；其中所述智能捡球机器人由滚筒收集装置收集球，并送入球箱，电控装置用于控制内部电机运转，底盘移动装置用于使所述智能捡球机器人朝向需要的方向移动。进一步地，其中所述智能捡球机器人还包括引导块，引导块包括左侧引导块、右侧引导块，其分别安装在底盘下部的左右两端，两引导块后端与滚筒收集装置中的滚筒贴合，两引导块后端与滚筒之间的空隙小于球的直径。进一步地，两引导块还延伸连接有两齿条，其中在引导块内安装有两舵机，其中左侧舵机可带动左侧齿条进行伸缩运动，左侧齿条从左侧引导块前端与地面垂直的、不与球接触的侧面伸出且与左侧引导块前端与球接触的侧面及地面相互平行，右侧舵机可带动右侧齿条进行伸缩运动，右侧齿条从右侧引导块前端与地面垂直的、不与球接触的侧面伸出且与右侧引导块前端与球接触的侧面及地面相互平行，其中两引导块宽度与整个装置除齿条外宽度相同，两个齿条采用柔性材料制成，齿条下部离地的高度小于乒乓球的直径，两齿条伸出时，能将左右侧引导块所不能触及的复杂地形处的乒乓球收集到左右侧引导块内。进一步地，在左侧引导块、右侧引导块前端的底部安装有倒钩板，倒钩板的底部与左侧引导块、右侧引导块的底部等高，长度与左侧引导块、右侧引导块的宽度一致，倒钩板朝前的一面与地面的夹角较小，倒钩板顶端具有弧形突出部分，该弧形突出部分采用柔性材质制成,整体高度设置为使得所述智能捡球机器人在前行的过程中球能顺利越过。进一步地，滚筒收集装置安装于智能捡球机器人后部，其包括滚筒和绞龙板，绞龙板安装在滚筒内。进一步地，滚筒包括滚筒右侧挡板、滚筒左侧挡板、弹性绳、支撑杆，滚筒右侧挡板为圆形板，滚筒左侧挡板为镂空的圆形板，镂空部分能让球顺利通过，支撑杆为三个，其均与滚筒左侧挡板相连，三个支撑杆沿滚筒左右两侧挡板的边缘均匀分布，在每两个支撑杆之间沿滚筒左右两侧挡板均匀分布有六根弹性绳。进一步地，绞龙板与滚筒通过齿轮传动，并实现同向转动，滚筒转速与绞龙板转速比为9：1，在绞龙板的定向转动和球自身重力的作用下，球被缓慢向左推动，最终从滚筒左侧挡板的镂空部分离开滚筒，进入传送装置，其中收球轨道紧贴滚筒，防止球从滚筒内漏出。进一步地，传送装置包括传送外框，两传送外框挡板，一号引导，二号引导内侧引导，外侧引导，大带轮，传送带，同步带轮，传送挡板，其中两传送外框挡板固定设置在传送外框两侧，传送外框靠近滚筒的一侧与一个传送外框挡板共同组成月型开口，所述月型开口设置在传送外框挡板的下侧，月型开口大小设置为使得能让球进入，开口与滚筒左侧挡板的镂空部分相贴合，保证从滚筒出来的球都能顺利进入传送外框内；传送带表面到传送外框内表面的直线距离略大于球的直径，两传送外框挡板之间的距离即传送装置内部的宽度略小于2个球的直径，传送带上均匀分布有传送挡板，传送挡板向右侧的投影为直角三角形，其中传送挡板较短的一条直角边与传送带表面重合，较长的一条直角边长度为传送带表面到传送外框内表面的一半，斜边与球接触；传送外框的内侧靠近球出口处设置一个弧形一号引导，一号引导与传送外框为一体，一号引导沿传送外框内侧与传送带送球面相对的一面分布，向最终出球的方位即传送外框挡板上方设置的出球口处逐渐弯曲，一号引导上部与出球口上边重合，与球接触处为斜向内的倒角，一号引导的高度为传送带表面到传送外框内表面的一半；传送外框内侧还设置一个弧形二号引导，二号引导与传送外框为一体，二号引导沿传送外框内侧与传送带送球面相对的一面分布，二号引导沿球传送方向逐渐向内扩张直至与传送外框距离稍大于1个球的直径，之后与一号引导一起向最终出球的方位，即传送外框挡板上方设置的出球口处逐渐弯曲，通过二号引导、传送挡板和一号引导的共同作用将原本同步传送的2个及以上的球挤压到同一侧形成前后排列方式，防止球在不恰当的位置到达一号引导时产生碰撞而出现卡球。进一步地，外侧引导是一个U形通道，一端开口与传送外框开口重合，另一端开口较上述开口垂直方向上距离更低，并向外延伸，在球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能捡球机器人，其特征在于，所述智能捡球机器人包括底盘移动装置，滚筒收集装置，传送装置，电控装置和球箱(15)，其中底盘移动装置包括电机箱及内部电机、左右轮；其中所述智能捡球机器人由滚筒收集装置收集球，并送入球箱，电控装置用于控制内部电机运转，底盘移动装置用于使所述智能捡球机器人朝向需要的方向移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能捡球机器人，其特征在于，所述智能捡球机器人包括底盘移动装置，滚筒收集装置，传送装置，电控装置和球箱(15)，其中底盘移动装置包括电机箱及内部电机、左右轮；其中所述智能捡球机器人由滚筒收集装置收集球，并送入球箱，电控装置用于控制内部电机运转，底盘移动装置用于使所述智能捡球机器人朝向需要的方向移动。


2.根据权利要求1所述的一种智能捡球机器人，其特征在于，其中所述智能捡球机器人还包括引导块，引导块包括左侧引导块(2)、右侧引导块(5)，其分别安装在底盘下部的左右两端，两引导块后端与滚筒收集装置中的滚筒(8)贴合，两引导块后端与滚筒之间的空隙小于球的直径。


3.根据权利要求2所述的一种智能捡球机器人，其特征在于，两引导块还延伸连接有两齿条(3、4)，其中在引导块内安装有两舵机，其中左侧舵机(1)可带动左侧齿条(3)进行伸缩运动，左侧齿条(3)从左侧引导块(2)前端与地面垂直的、不与球接触的侧面伸出且与左侧引导块(2)前端与球接触的侧面及地面相互平行，右侧舵机(4)可带动右侧齿条(6)进行伸缩运动，右侧齿条(6)从右侧引导块(5)前端与地面垂直的、不与球接触的侧面伸出且与右侧引导块(2)前端与球接触的侧面及地面相互平行，其中两引导块宽度与整个装置除齿条外宽度相同，两个齿条采用柔性材料制成，齿条下部离地的高度小于乒乓球的直径，两齿条伸出时，能将左右侧引导块所不能触及的复杂地形处的乒乓球收集到左右侧引导块内。


4.根据权利要求2所述的一种智能捡球机器人，其特征在于，在左侧引导块(2)、右侧引导块(5)前端的底部安装有倒钩板(41)，倒钩板(41)的底部与左侧引导块(2)、右侧引导块(5)的底部等高，长度与左侧引导块(2)、右侧引导块(5)的宽度一致，倒钩板(41)朝前的一面与地面的夹角较小，倒钩板(41)顶端具有弧形突出部分，该弧形突出部分采用柔性材质制成,整体高度设置为使得所述智能捡球机器人在前行的过程中球能顺利越过。


5.根据权利要求1所述的一种智能捡球机器人，其特征在于，滚筒收集装置安装于智能捡球机器人后部，其包括滚筒(8)和绞龙板(25)，绞龙板(25)安装在滚筒(8)内。


6.根据权利要求5所述的一种智能捡球机器人，其特征在于，滚筒(8)包括滚筒右侧挡板(24)、滚筒左侧挡板(28)、弹性绳(27)、支撑杆(26)，滚筒右侧挡板(24)为圆形板，滚筒左侧挡板(28)为镂空的圆形板，镂空部分能让球顺利通过，支撑杆(26)为三个，其均与滚筒左侧挡板(28)相连，三个支撑杆(26)沿滚筒左右两侧挡板的边缘均匀分布，在每两个支撑杆(26)之间沿滚筒左右两侧挡板均匀分布有六根弹性绳(27)。


7.根据权利要求5所述的一种智能捡球机器人，其特征在于，绞龙板(25)与滚筒(8)通过齿轮传动，并实现同向转动，滚筒(8)转速与绞龙板(25)转速比为9：1，在绞龙板的定向转动和球自身重力的作用下，球被缓慢向左推动，最终从滚筒左侧挡板(28)的镂空...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晨，张文龙，段博豪，陈祺凯，李京龙，陈利利，张晓铭，
申请(专利权)人：彭晨，
类型：发明
国别省市：浙江;33